一种含碳铁锌等团块用于高炉铁水沟还原成铁水、锌等工艺方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钢铁冶金行业炼铁高炉炉前处理工业粉料增加铁水产量和或提 锌等的一种生产工艺方法，特别是涉及一种使用含碳含铁和或锌等氧化物团块（球团）于 高炉铁水沟（含炉前铁水沟摆动流嘴，下同）还原成铁水和或锌等生产工艺方法。
【背景技术】
[0002] 钢铁工业在生产时会产生大量的含铁或含有害元素粉尘、污泥。通常，一些含铁 粉尘、污泥作为烧结料得到全部或部分利用，而另一些含铁粉尘、污泥因含有较高的锌、铅、 钾、钠、氯等有害元素，如直接配入烧结重复利用将使锌、铅、碱金属等有害元素不断循环富 集，高炉入炉的有害元素总量过高，造成焦炭热强度降低、高炉结瘤、炉衬损坏、高炉不顺， 导致高炉产量下降、成本升高、高炉寿命缩短，以致高炉煤气布袋除尘灰（又称高炉瓦斯 灰）、烧结除尘灰等工业粉料不得不部分或全部外排，这些含有较高有害元素的含铁工业固 体废料占用了场地，污染了环境，造成了铁、锌等资源的浪费。有些企业对其廉价外卖或无 人接收而被迫堆存，有些大型钢厂投资对其进行分选，得到碳粉、铁精粉及锌泥等，或采用 转底炉、回转窑、坚炉直接还原铁生产工艺进行工业固体废料的处理，生产还原铁和提锌。 很显然，堆存外卖污染环境，浪费资源，无论是建分选厂，还是采用转底炉、回转窑、坚炉直 接还原铁生产工艺，都存在投资大、能耗高、成本高的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的：克服现有技术的缺陷，提供一种使用含碳含铁和或锌等氧化物团 块（球团）于高炉铁水沟还原成铁水和或锌等生产工艺方法，充分利用炼铁高炉炉前高温 液态铁水和熔渣的铁水沟熔池特点，采用一种含碳含铁和或锌等氧化物团块（球团），在高 炉出铁前和或出铁时加入高炉铁水沟中，利用铁水沟中的铁水和熔渣的高温翻腾搅动，使 团块中的碳与铁和或锌等氧化物反应，还原出来的金属铁进入铁水沟中的铁水，还原出来 的锌等元素随烟气吸入除尘器中收集利用。从而既提高了炼铁高炉产量，又得到了锌等元 素副广品。
[0004] 本发明的技术方案：一种使用含碳含铁和或锌等氧化物团块（球团）于高炉铁水 沟还原成铁水和或锌等生产工艺方法，采用较低廉的高炉煤气布袋除尘灰（或瓦斯泥）和 或高炉重力除尘灰，或高炉煤气布袋除尘灰（或瓦斯泥）和或高炉重力除尘灰与烧结机除 尘灰、转炉除尘灰（或转炉除尘泥）、炼钢钢渣粉、氧化铁皮、还原铁粉、铁红等一种或几种 工业粉料，或采用含碳煤粉和或焦粉等还原剂与高炉煤气布袋除尘灰（或瓦斯泥）、高炉重 力除尘灰、烧结机除尘灰、转炉除尘灰（或转炉除尘泥）、炼钢钢渣粉、氧化铁皮、还原铁粉、 铁红等一种或几种工业粉料，经混合制成团块，根据含碳球团自还原理论，在高炉出铁前和 或出铁时加入高炉铁水沟中，利用了铁水沟中的铁水和熔渣的高温熔池的高温还原条件和 翻腾搅动，通过碳来还原铁、锌等氧化物。为获得较高的铁、锌等元素还原回收效率，除高炉 铁水沟中铁水和熔渣能提供1400°C以上还原高温条件外，加入铁水沟中的含碳含铁和或锌 等氧化物团块的C/0之比达到1.0~1.3,高炉瓦斯灰（或瓦斯泥）、高炉重力除尘灰中含 有较多的碳还原剂，与其它含铁和或含锌等氧化物粉料混合，制成团块，同理，使用含碳煤 粉和或焦粉等还原剂与其它含铁和或含锌等氧化物粉料混合，制成团块。团块加入铁水沟 后，在铁水和熔渣的高温翻腾搅动下，产生激烈的还原反应，冒出很大的烟雾，还原出来的 锌蒸汽等有价值元素随烟雾被吸入炉前除尘烟罩，在除尘器中被收集回收利用，还原出的 铁熔融进入铁水，产生的熔渣随铁水沟中的熔渣一道进入渣处理系统。为便于往铁水沟中 按需要量连续均匀地加入团块，降低劳动强度，提高安全性，在高炉出铁场铁水沟上方安装 一个加料装置，包括上端有一个小料斗，小料斗下有阀门，下端下料管对着铁水沟，用炉前 天车将团块吊运装入小料斗，通过控制阀门开度控制下料量，经下料管，将团块加入铁水沟 中。团块可手工制成，亦可用造球机、压球机等机械设备制成。
[0005]本发明的有益效果：采用较低廉的高炉煤气布袋除尘灰（或瓦斯泥）和或高炉重 力除尘灰，或高炉煤气布袋除尘灰（或瓦斯泥）和或高炉重力除尘灰与烧结机除尘灰、转炉 除尘灰（或转炉除尘泥）、炼钢钢渣粉、氧化铁皮、还原铁粉、铁红等一种或几种工业粉料， 经混合制成团块，也可以采用含碳煤粉和或焦粉等还原剂与以上含铁和或含锌等氧化物粉 料混合制成团块，在高炉出铁前和或出铁时加入高炉铁水沟中，利用了铁水沟中的铁水和 熔渣的高温熔池的高温还原条件来还原铁、锌等氧化物。然而常规的转底炉、回转窑、坚炉 等处理工业废料生产工艺需要消耗大量的燃料来获得生产直接还原铁和脱锌所需的高温 还原条件，因而本工艺方法大幅度降低了燃料消耗成本。高炉煤气布袋除尘灰（或瓦斯 泥）、重力除尘灰中的碳得到了充分利用，这些工业粉料中的铁、锌等得到了回收利用。其效 果，一是提高了高炉铁水产量和副产品水渣产量，二是除尘器收集的锌以及各种有色金属 等有用元素成为又一种有经济价值的副产品，尤其是较好地处理了此类难以处理的危害环 境的工业废料，变废为宝，因而具有较好的经济和社会效益。与此同时，铁水还发生了部分 脱硅反应，铁水含硅降低，减少了后道工序炼钢转炉冶炼的渣量。
【具体实施方式】
[0006] 实施例一：在820M3高炉一号出铁场贮铁式铁水沟中加入含碳的高炉重力除尘灰 制成的含碳含铁和锌等氧化物团块，块度约20mm，出铁前往铁水沟中加入500公斤团块，出 铁时，从铁口喷涌而出的渣铁流股在落下点形成一个大的漩涡，温度在1500°C左右，团块随 铁水沟内翻腾的高温铁水和熔渣一起在铁水沟内迅速反应、熔化，产生大量的烟雾，还原的 铁变成铁水，熔化的渣与铁水沟内熔渣一道进入冲渣沟成为水渣，锌等元素还原后成烟雾 被吸入炉前除尘烟罩，在炉前布袋除尘器中被收集回收。出铁量120吨。
[0007] 团块成分：
[0008]
[0009] 实施例二：在820M3高炉一号出铁场贮铁式铁水沟中使用含碳的高炉瓦斯灰与含 锌较高的生产还原铁的粉灰制成的含碳含铁和锌等氧化物团块，块度约30_，加1吨团块， 出铁前往铁水沟中加入50公斤团块，打开铁口出铁时连续往铁水沟中加入余下的团块，出 铁时，从铁口喷涌而出的渣铁流股在落下点形成一个大的漩涡，温度在1500°C左右，团块随 翻腾的高温铁水和熔渣一起在铁水沟内迅速反应、熔化，产生大量的烟雾，还原的铁变成铁 水，熔化的渣与铁水沟内熔渣一道进入冲渣沟成为水渣，锌等元素还原后成烟雾被吸入炉 前除尘烟罩，在炉前布袋除尘器中被收集回收。出铁量110吨。
[0010] 团块成分：
[0011]
[0012] 实施例三：在820M3高炉二号出铁场贮铁式铁水沟中分别使用含碳的高炉瓦斯灰 与转炉除尘灰和高炉瓦斯灰与烧结除尘灰、钢渣尾泥制成的含碳含铁和锌等氧化物团块1